协协会定于2021年10月20~22日,在杭州市临平“浙商开元名都大酒店”,召开“传化杯”印染创新技术交流会。

杭州远村环保科技有限公司

杭州绿色环保技术开发有限公司

杭州哲达科技股份有限公司

杭州赟业环保科技有限公司

杭州美仪自动化有限公司

杭州中兵环保股份有限公司

浙江乐丰纺织机械有限公司

浙江博华环境技术工程有限公司

浙江正洁环境科技有限公司

莱默尔(浙江)自动化控制技术有限公司

杭州得力纺织有限公司

杭州东城信息设备有限公司

浙江奔明沃机械科技有限公司

杭州万事利丝绸文化股份有限公司

浙江先创新能源技术开发有限公司(浙江双峰锅炉制造有限公司)

杭州小马驹创业服务有限公司

上一环保科技(杭州)有限公司

浙江省省直建筑设计院

杭州先菲化工有限公司

浙江南德电气有限公司

北京高能时代环境技术股份有限公司

浙江友创环境技术有限公司

杭州开源电脑技术有限公司

浙江联核动力科技有限公司

杭州宏华数码科技股份有限公司

杭州蕴泽环境科技有限公司

杭州霆嘉科技有限公司

浙江海拓环境技术有限公司

杭州塔西化工有限公司

浙江中特智能装备股份有限公司

杭州天创环境科技股份有限公司

杭州浙大易泰环境科技有限公司

浙江开创环保科技股份有限公司

杭州恒畅环保科技有限公司

杭州开源环保工程有限公司

萧山区纺织印染行业协会

浙江中栋控股集团有限公司

传化智联股份有限公司

杭州高士达印染有限公司

杭州益水环境工程有限公司

江苏新瑞贝科技股份有限公司浙江中心

杭州达京环保科技有限公司

杭州三拓科技有限公司

杭州华仑印染有限公司

杭州天成印染有限公司

杭州天瑞印染有限公司

杭州天宇印染有限公司

杭州新生印染有限公司

三元控股集团有限公司

浙江三元纺织有限公司

杭州钱江印染化工有限公司

杭州汇维仕永盛染整有限公司

浙江智兴集团有限公司

杭州钱江印染化工有限公司

杭州汇维仕永盛染整有限公司

浙江智兴集团有限公司

杭州浩然纺织科技有限公司

杭州圣山集团有限公司

浙江中纺控股集团有限公司

浙江省印染行业协会
电 话:0571-87039794 28807660
地 址:浙江省杭州市上城区解放路138号2号楼东5楼502室
网 址:www.zjyr.net
当前位置: 首页 > 生产技术

涤棉针织物深色系同浴染色生产实践

2021-08-11王存山 左凯杰 李华生 马方方 王碧华
 涤棉针织物深色系同浴染色生产实践

常州旭荣针织印染有限公司  王存山  左凯杰  李华生  马方方  王碧华

摘要:针对传统涤/棉针织物染色生产流程长、用水量大、能耗高等问题,本文采用新型耐电解质碱性分散染料与特殊活性基活性染料,开发分散/活性染料同浴染色工艺,其布面效果良好,色光稳定, 具有良好的匹差、缸差;水洗牢度达到3-4级,干擦牢度4-5级,湿擦牢度3级以上;此外该工艺具有显著的节水、节时及降低污染物排放的效果,与传统工艺相比,可节水30%、节时41.7%,碱用量降低85%

0 前言

涤、棉针织物有机结合了棉纤维亲肤柔软与涤纶纤维挺括、保型性好的特点,同时成本较全棉织物大幅降低,故广泛应用于针织服装面料的制作。但其染色过程较为复杂,传统的涤、棉针织物染色多采用两浴两步法,即先前处理去除棉纤维上的各类杂质及涤纶纺纱油剂,之后再染涤纶、还原洗, 然后套染棉、皂洗,生产品质较稳定,但存在生产流程长、用水量大、能耗高等问题  ,针对此问题, 很多专家学者和印染企业进行了深入研究,开发出多种短流程染整工艺,归纳如下:先染涤,然后精练,再套染棉、皂洗,可以省去还原洗过程;将前处理与染涤同浴进行,之后单独套棉、皂洗,减少了前处理过程;采用高牢度分散染料与活性染料进行一浴两步法染色,也可以省去涤纶还原洗过程; 采用耐电解质分散染料或分散染料微胶囊与中性活性染料进行一浴一步法染色,工艺时间大大缩短。

上述工艺各具特点,还需根据印染企业的设备及订单情况进行优化。在一般印染订单中,深黑色数量最大,染助剂消耗也最多,稍不注意还会存在牢度问题,因此针对此类订单,我司重点开发了涤/ 棉混纺织物分散,活性染料一浴一步法染色工艺,其具体过程如下。

1试验

1.1材料及仪器

材料:涤、棉台车布背刷(涤/棉比为19.3/80.7,其中面纱为棉30s,比例48.2%;底纱为棉、涤80/20 混纺纱16S,比例为40.7%;连接丝为涤纶50D/36F,比例为11.1%),面料克质量230 g/m2

染化料:分散黑EVWhite Black TC-AF、活性红EVWhite Carbuncle TC-B、活性黑EVWhite Black TC-BN、稳定剂EVWhite SL、艾可洁DRA-N(青岛艾瑞染化有限公司)、SEN精练乳化剂(江苏信守化工有限公司)、R还原皂洗剂(合秦贸易有限公司)、元明粉、冰醋酸(工业级)。

仪器:1200kg高温高压气流染色机(三技精密机械有限公司)、耐洗色牢度试验机SW-24AII(温州大荣纺织仪器有限公司)、摩擦色牢度试验仪M238BB(上海鼎徽仪器仪表设备有限公司)、Datacolor SF-600型测色仪。

1.2 染色工艺

1.2.1 染色及皂洗配方

SEN精练乳化剂                1g/L

分散黑EVWhite Black TC-AF        0.6%

活性红EVWhite Carbuncle TC-B      0.45%

活性黑EVWhite Black TC-BN        3.2%

元明粉                    120 g/L

稳定剂EVWhite SL               3 g/L

温度                 132℃

时间                              40 min

浴比                 1:3.3

染浴pH                       9.09.5

染色结束后,进行两次热水洗,之后酸中和,再分别采用艾可DRA-NR还原皂洗剂对染色织物进行还原皂洗,其处方如下:

艾可洁DRA-NR还原皂洗剂             4 g/L

温度                                      95℃

时间                                     20 min

浴比                                     1:3.3

1.2.2染色工艺曲线

设定染色工艺曲线如图1所示。

1 分散/活性染料(黑色)一浴染色工艺曲线

1.3测试方法

1.3.1 K/S值测试

D65光源、l0o视场条件下,采用Datacolor SF-600型测色仪测试染色织物的K/S 值。

1.3.2匀染性

匀染性由K/S值的平均值的标准偏差进行评价。标准偏差公式如式(1)所示。

其中,nK/S值测试次数,i=18

1.3.3耐水洗色牢度

按照AATCC 61-2013《家庭和商业洗涤色牢度测试方法》测试织物的耐水洗色牢度。

1.3.4耐摩擦色牢度

按照GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试。

2结果与讨论

2.1布面情况及染色均匀性

按照上述工艺染色连续投染六缸布,每缸布l200 kg左右,成品后对每缸布的布面情况进行了仔细检验,结果布面状况良好,未发现明显的色渍、色花、阴阳色等染色异常,表示采用分散/活性染料一浴法染黑色在染色工艺上完全可行。

成品检验时从上述六缸布中每缸布任取八块布,按照1.3.1测试织物表观深度,即K/S值,然后按1.3.2计算公式计算其标准偏差,结果如表1所示。


                              表1  K/S值及标准偏差

颜色

第一缸

第二缸

第三缸

第四缸

第五缸

第六缸

K/S1

25.044

24.608

25.071

25.071

24.564

25.454

K/S2

24.649

24.174

25.225

25.113

25.026

24.856

K/S3

25.071

24.811

25.566

25.113

24.392

25.397

K/S4

25.423

25.016

25.141

24.568

24.624

25.15l

K/S5

24.838

24.436

25.740

25.211

24.943

24.933

K/S6

24.920

24.851

25.295

24.489

25.005

24.712

K/S7

25.071

24.568

25.437

24.702

24.820

25.236

K/S8

24.906

24.462

25.394

24.947

24.511

25.110

K/S平均值

24.990

24.616

25.359

24.947

24.735

25.106

标准偏差

0.0068

0.0075

0.0074

0.0095

0.0066

0.0080

由表1可以看出,每缸布染色织物的K/S值相对稳定,标准偏差低于1%,说明同缸织物之间批差很小;K/S平均值从24.61625.359之间变化,表观深度变化率低于3%,低于人眼可识别范围,表明染色的缸差很好。故采用本工艺对涤棉进行一浴一步染色后,分散染料、活性染料分别上染涤纶和棉纤维的状况良好,且能基本达到同等深度。

2.2颜色稳定性

为考察该新工艺染色的稳定性,在染色配方调准后,上述六缸布染色过程中均未追加,一次性出缸,直至成品,从每缸成品布中各取一块,以客户核可样为标准样,采用测色仪测试电脑读数, 结果如表2所示。


                                   表颜色稳定性

测试项目

DL*

Da*

Db*

DE

P/F

第一缸

-0.20

-0.20

-0.71

0.93

Pass

第二缸

-0.08

-0.15

-0. 57

0.72

Pass

第三缸

-0.37

-0.16

-0.64

0.88

Pass

第四缸

-0.13

-0.54

-0.48

0.83

Pass

第五缸

-0.00

-0.20

-0.73

0.93

Pass

第六缸

-0.24

-0.23

-0.65

0.88

Pass

由表2可知,采用分散/活性染料一浴法染黑色工艺,各缸织物之间的深浅、色光相对稳定,深浅DL*0-0.24之间变化,色光则均较标准样偏绿、偏蓝,因此整体缸差较小。这表明新工艺在染整过程中工艺包容性较大,且相对稳定,不会由于各缸布染色或整理过程中偶尔的工艺参数差异导致大的色差。

2.3牢度

按照上述1.3.31.3.4测试方法测试每缸布的水洗牢度、干,湿摩擦牢度,结果如表3所示。


                           
                            表水洗牢度及摩擦牢度

测试

项目

水洗牢度

摩擦牢度

变色

醋纤

尼龙

涤纶

腈纶

羊毛

湿

第一缸

4-5

3-4

4

3-4

4

4-5

4-5

4-5

3

第二缸

4-5

4

4

3-4

3-4

4-5

4

4-5

3

4-5

4

4

3-4

3-4

4

4

4-5

3-4

第四缸

4-5

4

4

3-4

3-4

4-5

4

4-5

3

第五缸

4-5

4

4

3-4

3-4

4

4-5

4-5

3

第六缸

4-5

4

4

3-4

3-4

4-5

4-5

4-5

3-4

 

采用分散、活性染料一浴染色后,从织物的水洗牢度来看,变色均在4-5级,六纤中尼龙、涤纶沾色基本上是3-4级,醋纤、棉、腈纶、羊毛沾色基本在4级以上(醋纤仅有一缸布沾色为3-4级), 表明其水洗牢度优良,可以满足客户的需求;从摩擦牢度来看,干摩擦牢度均在45级,湿摩擦牢度也在3级以上,甚至部分达到3-4级,较传统染色工艺提升0.51级。分析其原因可能包括以下两方面:染料方面:本工艺采用的分散染料为经过筛选的耐电解质碱性分散染料,其使用pH范围宽广,在弱酸性及碱性条件下均可正常发色,同时其耐电解质性能优异,在高浓度无机盐溶液中分散稳定性良好,不会影响分散染料的分散稳定性,从而造成色点色渍;染料厂家虽未明确告知活性染料类型,但据其染色性能推测,其活性基团应该不是常规的一氯(氟)均三嗪或乙烯砜基,极有可能是特殊的烟酸基接在均三嗪环上,由于烟酸基上的季胺正离子具有很强的吸电子性,使得染料的反应活性大大增强,可以在高温弱碱性甚至中性条件下与纤维素纤维反应,特别适合与分散染料高温高压同浴染色。

工艺方面:由于采用的是低浴比染色,在工艺设计方面特别注重水洗传质控制。众所周知,在较高温度下,传质速度加快,故染色结束后,经过两次60℃热水洗,可以大幅降低布面电解质和水解染料的浓度,再经过酸中和可以进一步降低其浓度;在皂洗阶段采用还原皂洗剂同时去除分散染料、活性染料浮色,而不同厂家的助剂侧重点不同,经实践发现,采用艾可洁DRA-NR还原皂洗剂可以有良好的协同效应,因此采用其分别进行一次还原皂洗可以有效提高水洗牢度;另外,由于采用一浴法染色工艺,染色流程大幅缩短,且染色条件为弱碱性,避免了传统工艺中高温酸、碱对棉纤维的损伤,故湿摩擦牢度有所提升。

2.4节能减排

本工艺采用分散、活性染料同浴染色后,染色工艺时间与传统工艺相比大大缩短,如上述图1示,同时染色过程中碱用量大幅降低,统计分散/活性染料同浴染色工艺与传统染色工艺相比节能减排数据如表4所示。

节能减排数据表

加工方式

用水/缸

用时/h

用盐/(g.L-1)

用碱/(g.L-1)

传统工艺

10

12

120

20

分散/活性染料同浴染色工艺

7

7

120

3

节约率

30%

41.7%

O

85%

从表4可以看出,采用新工艺后,染色用水减少3缸,节约30%;从生产用时方面来看,减少了棉染色时间以及染涤后的还原洗、酸洗中和等过程,故染色时间较传统工艺下降41.7%,同时减少了烧碱、保险粉等助剂的使用,不仅可以降低对于棉纤维的损伤,而且减少化学物质的排放;固色过程中采用有机复合碱,碱用量低,缓冲能力强,相较于纯碱用量可以减少85%,同时有机复合碱生态环保性强,有利于生物降解。

3结束语

从染色产品的成品布面、颜色稳定性及各项牢度来看,采用分散/活性染料同浴染色工艺,布面效果良好,缸差、批差稳定,牢度满足客户需求,同时具有节水、节时、降低污染物排放的效果,唯一 不足的是该工艺目前还仅限于黑色、藏青等深色系列,对于中、浅色系列还有待于进一步开发研究。

参考文献:

[1] 左凯杰,张国成,吴金玲.[J].针织工业,2019(8):30-32.

[2] 左凯杰,罗敏亚.涤棉针织物短流程染色工艺[J]针织工业,2012833-35.

[3] 何建永,夏继平.涤/棉针织布漂棉染涤一浴工艺[J].印染,201717: 20-23.

[4] 岳仕芳,李兴.涤棉针织物炼漂染一浴工艺[J],印染助剂,201936(09):34-36.

[5] 彭志忠.涤棉混纺针织物分散、活性一浴法染色实践[J].针织工业,2017(05):52-55.

[6] 傅彭成,石攀,邓景文.涤棉分散/活性一浴两段染色新工艺[J]化纤与纺织技术,201948(02):14-18.

[7] 王延伟,孟春丽,曹机良,董志龙.涤/棉织物微胶囊分散染料/中性固色活性染料一浴法染色[J],印染助剂,201532(04):27-30.

[8] 李波.涤棉混纺针织物一浴一步法染色工艺[J].针织工业,2013257-59.

[9] 朱凯棋,杨杏,李美真.阳离子改性对棉织物涂料染色的影响[J],染整技术,2016(38)3:19-21.

 

 

 

 

上一页 纤维素纤维类织物冷轧堆无盐染色新工艺
下一页涤/棉混纺针织物染整短流程工艺探讨与应用实践

版权所有:浙江省印染行业协会   浙ICP备06054880号
电话:0571-87039794 28807660 地址:浙江省杭州市上城区解放路138号2号楼东5楼502室